안녕하세요. 옥성민 전문가입니다.
토목공학
Q. 아보카도나무는 심을때 왜 물을 그렇게 많이 사용하는건가요?
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.아보카도 나무는 다른 과일 나무에 비해 상대적으로 물 요구량이 높은 것으로 알려져 있으며, 이에 영향을 미치는 몇 가지 요인은 다음과 같습니다.큰 캐노피와 빽빽한 잎: 아보카도 나무는 일반적으로 잎이 빽빽한 큰 캐노피를 가지고 있어 증산율(잎에서 물이 증발하는 과정)이 증가합니다. 이러한 증산은 나무를 식히는 데 도움이 되고 영양분 흡수와 광합성에 필수적이지만, 이는 또한 나무가 이렇게 높은 수분 손실률을 유지하려면 더 많은 물이 필요하다는 것을 의미합니다.얕은 뿌리 체계: 아보카도 나무는 뿌리 체계가 얕은 경향이 있어 특히 건조하거나 모래가 많은 토양에서 수분 스트레스에 더 취약합니다. 얕은 뿌리는 더 깊은 뿌리 시스템을 가진 나무에 비해 깊은 지하수 보호 구역에 접근하는 데 효율적이지 않을 수 있습니다.과일 생산: 아보카도 나무는 많은 과일을 생산할 수 있으며, 과일 생산에는 상당한 양의 물이 필요합니다. 물은 과일 발달, 확대 및 숙성에 필수적입니다. 나무는 과일 성장을 지원하기 위해 물과 영양분을 운반해야 하며, 이로 인해 전반적인 물 수요가 증가할 수 있습니다.기후 적응: 아보카도 나무는 강우량이 비교적 높거나 일정한 수원에 접근할 수 있는 지역에 자생합니다. 그들은 이러한 환경에서 번성하도록 진화했으며, 이는 더 건조한 조건에 적응한 나무에 비해 더 높은 물 요구량에 기여할 수 있습니다.품종 차이: 다양한 아보카도 품종은 과일 크기, 잎 형태, 성장 습관과 같은 요인에 따라 수분 요구량이 다를 수 있습니다. 일부 품종은 다른 품종보다 물 효율성이 더 높을 수 있습니다.전반적으로 아보카도 나무는 다른 과일 나무에 비해 물 요구량이 더 높을 수 있지만 특정 환경 조건에 적응하고 물 요구량에 기여하는 생리학적 특성을 가지고 있습니다. 물 사용량을 최소화하면서 아보카도 과수원의 건강과 생산성을 유지하려면 적절한 관개 관리와 토양 수분 모니터링이 필수적입니다.답변이 도움이 되길 바랍니다.
지구과학·천문우주
Q. 온돌은 어떤 과학적 원리가 숨어 있나요?
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.전통 바닥 난방 시스템인 온돌 시스템은 따뜻함을 효율적으로 제공하기 위해 여러 가지 과학적 원리에 따라 작동합니다.전도: 온돌의 기본 원리는 재료를 통해 열이 전달되는 전도입니다. 온돌에서는 불이나 뜨거운 공기의 열이 돌이나 점토로 만들어진 바닥 아래의 통로를 통해 순환합니다. 이 소재는 열전도율이 높아 열이 바닥 표면 전체에 고르게 퍼질 수 있습니다.열질량: 온돌바닥에 사용되는 돌이나 점토 등의 재료는 열질량이 높습니다. 이는 열을 효과적으로 흡수하고 저장할 수 있음을 의미합니다. 바닥이 따뜻해지면 열이 장기간 유지되어 점차적으로 생활 공간으로 방출됩니다. 이는 실내 온도를 일정하고 쾌적한 상태로 유지하는 데 도움이 됩니다.복사열: 온돌은 복사열도 활용합니다. 복사열은 공기를 가열하지 않고 따뜻한 표면에서 차가운 물체와 실내의 사람에게 직접 열 에너지를 전달합니다. 이는 공기만 가열하는 것과 달리 공간 전체에 더 편안하고 균일한 따뜻함을 만들어냅니다.자연 환기: 온돌 시스템에는 자연 환기 원리가 포함되는 경우가 많습니다. 바닥의 열은 따뜻한 공기가 올라가고 차가운 공기가 내려가는 자연 대류를 생성하여 공기 순환을 촉진하고 방 전체에 열을 더욱 고르게 분산시킵니다.전반적으로 온돌 시스템은 열 전달과 열 역학에 대한 정교한 이해를 보여주며 이러한 원리를 활용하여 한국 전통 가옥에서 여러 세대에 걸쳐 효율적이고 편안한 난방을 제공합니다.답변이 도움이 되길 바랍니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주 전체에서 천체들은 어느정도 비율로 구성하고 있나요?
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.빛을 방출하는 별, 은하, 성운과 같은 천체를 포함하는 눈에 보이는 우주는 우주의 전체 물질과 에너지의 작은 부분만을 구성합니다. 추정에 따르면 눈에 보이는 물질은 우주 전체 질량-에너지 함량의 약 4.9%만을 차지합니다. 이 부분을 종종 "중입자 물질"이라고 합니다.우주의 나머지 구성 요소는 다음과 같습니다.암흑 물질: 암흑 물질은 우주 전체 질량 에너지 함량의 약 26.8%를 차지하는 것으로 생각됩니다. 빛을 방출, 흡수 또는 반사하지 않으므로 눈에 보이지 않으며 눈에 보이는 물질에 대한 중력 효과를 통해서만 감지할 수 있습니다.암흑 에너지: 암흑 에너지는 우주 전체 질량 에너지 함량의 약 68.3%를 차지하는 것으로 여겨집니다. 우주의 팽창을 가속화시키는 신비한 형태의 에너지입니다.요약하면 다음과 같습니다.눈에 보이는 물질: 약 4.9%.암흑물질 : 약 26.8%.암흑에너지 : 약 68.3%.답변이 도움이 되길 바랍니다.
지구과학·천문우주
Q. U.F.O 외계생명체는 과연 존재 할까요?
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.외계 생명체에 대한 확실한 증거는 아직 발견되지 않았지만, 외계 생명체가 우주의 다른 곳에 존재할 수 있다고 믿을 만한 강력한 이유가 있습니다.외계 생명체의 가능성을 뒷받침하는 몇 가지 요인은 다음과 같습니다.행성의 풍부함: 수천 개의 외계 행성(태양계 밖의 별을 공전하는 행성)이 발견되면서 과학자들은 행성이 우주에 흔하다는 것을 깨달았습니다. 이러한 외계 행성 중 다수는 우리가 알고 있는 생명체가 살기에 적합한 조건을 갖춘 별의 거주 가능 구역에 위치하고 있습니다.지구상의 극한 생물: 지구상의 생명체는 심해부터 극한의 사막, 산성 온천까지 다양한 환경에 존재합니다. 극한 환경에서 번성하는 유기체인 극한생물은 생명체가 지구 밖의 다양한 환경에서 존재할 수 있을 만큼 적응력과 회복력이 있을 수 있음을 시사합니다.생명의 구성 요소: 아미노산과 복합 유기 화합물을 포함한 유기 분자는 우주와 혜성, 소행성과 같은 다른 천체에서 발견되었습니다. 이 분자는 우리가 알고 있는 생명의 구성 요소이며, 이는 생명에 필요한 성분이 우주에 널리 퍼져 있음을 나타냅니다.액체 물의 잠재력: 액체 물은 우리가 알고 있듯이 생명에 필수적입니다. 증거에 따르면 화성, 유로파(목성의 달), 엔셀라두스(토성의 달) 및 일부 외계 행성과 같은 우리 태양계의 여러 천체에 액체 물이 존재한다고 합니다.생명의 진화: 지구상의 생명은 지구 역사상 상대적으로 초기에 나타났습니다. 이는 올바른 조건에서 생명이 자발적으로 발생할 수 있음을 시사합니다. 우주의 광대한 나이와 크기를 고려할 때, 생명체가 다른 곳에서 출현하여 독립적으로 진화했을 가능성은 그럴듯합니다.답변이 도움이 되길 바랍니다.
전기·전자
Q. 블록체인에서 작업증명방식, 지분증명방식 이게 궁금해요.
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.작업 증명(PoW)과 지분 증명(PoS) 모두 트랜잭션을 검증하고 네트워크를 보호하기 위해 블록체인 네트워크에서 사용되는 합의 메커니즘이라는 것이 맞습니다. 그러나 이들은 다르게 작동합니다.작업 증명(PoW):PoW는 비트코인이 도입한 최초의 합의 메커니즘입니다. PoW 시스템에서 채굴자는 거래를 검증하고 블록체인에 새로운 블록을 추가하기 위해 복잡한 수학적 퍼즐을 풀기 위해 경쟁합니다.채굴자는 이러한 퍼즐을 풀기 위해 컴퓨팅 능력(해싱 능력)을 사용하며, 이를 위해서는 상당한 에너지 소비와 특수 하드웨어가 필요합니다.채굴자가 퍼즐을 성공적으로 풀면 솔루션을 네트워크에 브로드캐스트하고 다른 노드는 새 블록을 수락하기 전에 솔루션의 정확성을 확인합니다.PoW는 보안과 분산화로 유명하지만 에너지 집약적 성격과 대규모 채굴 풀의 손에 채굴력을 집중시킬 수 있는 잠재력 때문에 비판을 받고 있습니다.지분 증명(PoS):PoS는 컴퓨팅 퍼즐을 해결하는 채굴자에 의존하지 않는 대체 합의 메커니즘입니다. 대신, 검증인은 보유하고 있는 암호화폐의 양을 기반으로 새로운 블록을 생성하고 거래를 검증하도록 선택되며 담보로 "스테이킹"할 의향이 있습니다.검증인은 무작위 선택, 스테이크와 무작위성의 조합, 토큰 보유자가 검증인을 투표하는 위임 프로세스 등 다양한 메커니즘을 통해 선택됩니다.PoS에서는 검증인이 네트워크에 지분을 갖고 있기 때문에 정직하게 행동하고 거래를 올바르게 검증하도록 인센티브를 받습니다. 검증인이 악의적으로 행동하거나 유효하지 않은 거래를 검증하려고 시도하면 스테이킹된 토큰을 잃을 위험이 있습니다.PoS는 대규모 컴퓨팅 성능이 필요하지 않기 때문에 PoW보다 에너지 효율적인 것으로 간주되는 경우가 많습니다. 또한 검증인은 고가의 하드웨어를 갖춘 전문 채굴자가 아닌 일정량의 암호화폐를 보유한 사람이 될 수 있으므로 분산화를 촉진합니다.요약하자면, PoW와 PoS는 모두 블록체인 네트워크에서 사용되는 합의 메커니즘인 반면, PoW는 계산 작업과 에너지 소비에 의존하는 반면, PoS는 트랜잭션을 보호하고 검증하기 위해 네트워크 내 검증자의 지분에 의존합니다. 각 접근 방식에는 장점과 단점이 있으며, 다양한 블록체인 프로젝트는 목표와 가치에 가장 잘 맞는 합의 메커니즘을 선택할 수 있습니다.답변이 도움이 되길 바랍니다.
화학
Q. 풍력발전 관련 출력제어에 대해 문의드립니다.
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.풍력발전의 특징은 바람의 세기나 방향에 의해서 발전량이 매우 민감하게 변화 하는 문제가 있습니다.전력 공급과 수요 측면에서 수요 초과와 공급 초과 모두 문제를 야기할 수 있습니다.초과수요:전력수요가 가용공급량을 초과할 경우 정전이나 정전이 발생할 수 있습니다. 이러한 상황에서 유틸리티는 전력망의 부담을 관리하고 광범위한 중단을 방지하기 위해 롤링 정전 또는 부하 차단에 의존할 수 있습니다.폭염이나 혹한 등 전기 사용량이 많은 기간에는 에어컨이나 난방 시스템에 크게 의존하여 과잉 수요가 발생할 수 있습니다. 상업 및 산업 활동이 가장 활발한 피크 시간대에도 발생할 수 있습니다.수요를 충족시키기에 공급이 부족하면 경제적 손실, 소비자 불편, 중요 인프라나 서비스가 영향을 받을 경우 잠재적인 안전 위험이 발생할 수 있습니다.과잉 공급:직관에 어긋나는 것처럼 보일 수도 있지만, 수요보다 공급이 많으면 문제가 될 수도 있습니다. 한 가지 문제는 생산과 소비 패턴의 불일치입니다. 태양광 및 풍력과 같은 재생 에너지와 같은 특정 소스의 전력 생산은 항상 피크 수요 기간과 일치하지 않을 수 있습니다.과잉공급으로 인해 생산된 잉여전력을 효율적으로 사용하거나 저장할 수 없는 전력감소가 발생할 수 있습니다. 이로 인해 자원이 낭비되고 경제적 비효율이 발생할 수 있습니다.경우에 따라, 전력회사는 즉각적인 수요가 없더라도 계약상 특정 발전기로부터 전기를 구매해야 할 의무가 있을 수 있습니다. 이는 유틸리티에 금전적 손실을 초래할 수 있으며 해당 비용이 전가될 경우 소비자에게는 잠재적으로 더 높은 비용이 발생할 수 있습니다.답변이 도움이 되길 바랍니다.
생물·생명
Q. 포유류 해달인 어떻게 바다에서 종일 생활할수 있는건가요?
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.해달은 포유류임에도 불구하고 해양 환경에서 번성할 수 있도록 여러 가지 적응력을 가지고 있습니다. 이러한 적응은 체온을 유지하고, 물 속에서 길을 찾고, 먹이를 효율적으로 찾는 데 도움이 됩니다.촘촘한 털: 해달은 어떤 동물보다도 촘촘한 털을 가지고 있으며 평방 인치당 최대 100만 개의 털이 있습니다. 모피는 두 겹으로 구성되어 있습니다. 외부 층은 물을 밀어내는 긴 보호 털로 되어 있고, 내부 층은 공기를 피부 가까이에 가둬 차가운 물에 대한 뛰어난 단열 기능을 제공합니다.높은 대사율 : 해달은 대사율이 높아 찬물에서 체온을 유지하기 위해 열을 발생시키는 데 도움이 됩니다. 그들은 에너지 수요에 연료를 공급하기 위해 매일 많은 양의 음식을 소비합니다.지방층: 해달은 많은 해양 포유류처럼 두꺼운 지방층을 가지고 있지 않지만 추가적인 단열과 부력을 제공하는 피하 지방을 가지고 있습니다.지속적인 털 손질: 해달은 털을 깨끗하고 잘 단열된 상태로 유지하기 위해 털을 손질하는 데 상당한 시간을 보냅니다. 앞발을 사용하여 피부의 기름을 모피에 발라 방수 기능과 단열 특성을 유지하는 데 도움을 줍니다.행동적 적응: 해달은 에너지를 보존하고 체온을 유지할 수 있는 수면에서 쉬고 잠을 자는 경우가 많습니다. 그들은 또한 특히 날씨가 좋지 않거나 털을 말리고 손질해야 할 때 휴식을 위해 해변으로 자주 옵니다.전반적으로 촘촘한 털, 높은 대사율, 일부 피하 지방, 지속적인 몸단장, 행동 적응 등의 조합으로 인해 해달은 체온을 유지하고 바다, 강, 해안 지역의 차가운 물에서 번성할 수 있습니다.답변이 도움이 되길 바랍니다.
지구과학·천문우주
Q. 화산 폭발시기를 맞출수 있는 과학 기술은 아직 없나요?
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.절대적인 정확성으로 화산 폭발을 예측하는 것은 화산학 분야에서 여전히 중요한 과제로 남아 있습니다. 과학자들이 화산 과정을 이해하고 화산 활동을 모니터링하는 데 있어 상당한 발전을 이루었지만, 폭발의 정확한 시기를 정확하게 예측하는 것은 여전히 어렵습니다.화산 폭발은 마그마 구성, 가스 함량, 압력 상승, 화산 자체의 지질 특성 등 다양한 요인의 영향을 받는 복잡한 사건입니다. 지진학, 지반 변형 측정, 가스 배출 모니터링, 열화상 등의 모니터링 기술은 화산 활동과 임박한 폭발의 잠재적 징후에 대한 귀중한 통찰력을 제공할 수 있습니다. 그러나 이러한 방법으로는 분화를 확실하게 예측할 수 없으며, 데이터 수집 및 해석에 한계가 있는 경우가 많습니다.과학자들은 확률 모델과 역사적 데이터를 사용하여 특정 기간 내에 화산 폭발 가능성을 평가하고 화산 활동 증가의 잠재적 전조 징후를 식별합니다. 이러한 노력은 위험을 완화하고 위험 평가 정보를 제공하는 데 도움이 될 수 있지만 폭발이 언제 발생할지에 대한 정확한 예측을 제공하지는 않습니다.백두산은 장백산으로도 알려져 있으며, 북한과 중국의 국경에 위치한 성층화산이다. 이 화산은 대규모 폭발의 역사와 인구 밀집 지역 근처의 위치로 인해 이 지역에서 가장 잠재적으로 위험한 화산 중 하나입니다. 과학자들은 화산 불안의 징후가 있는지 백두산을 면밀히 모니터링하지만 향후 폭발의 정확한 시기를 예측하는 것은 여전히 어려운 과제로 남아 있습니다.전반적으로, 과학적 발전이 화산 과정에 대한 이해와 화산 활동을 모니터링하는 능력을 지속적으로 향상시키고 있지만, 절대적인 정확도로 화산 폭발을 예측하는 것은 여전히 어렵습니다. 화산 폭발은 본질적으로 수많은 요인의 영향을 받는 복잡하고 역동적인 사건이므로 확실하게 예측하기가 어렵습니다.답변이 도움이되길 바랍니다.
기계공학
Q. 구리 파이프 안에 자석을 떨어트리면 천천히 내려가는데 빠르게 내려가게 하는 방법
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.자석을 구리관 내부에 떨어뜨리면 전자기 유도 현상이 발생하여 구리관에 와전류가 발생합니다. 이러한 와전류는 자석의 움직임을 방해하는 자기장을 생성하여 자석의 낙하 속도를 늦추는 감쇠 효과를 발생시킵니다.구리 파이프 내부에 자석을 떨어뜨렸을 때 자석이 빠르게 떨어지게 하려면 전자기 유도의 영향을 최소화해야 합니다. 이를 달성하는 한 가지 방법은 구리 대신 파이프에 비전도성 재료를 사용하는 것입니다. 비전도성 물질은 전기를 전도하지 않기 때문에 와전류를 생성하지 않으므로 자석이 저항 없이 자유롭게 떨어질 수 있습니다.또는 자석의 모양이나 특성을 수정하여 구리 파이프와의 상호 작용을 줄일 수도 있습니다. 예를 들어, 다른 기하학이나 자화 패턴을 가진 자석을 사용하면 와전류 생성을 최소화하고 자석이 더 빨리 떨어질 수 있습니다.두 번째 질문에 관해서는, 구리 파이프 입구 크기보다 훨씬 작은 자석을 사용한다면 더 큰 자석에 비해 더 빨리 떨어질 가능성이 높습니다. 이는 더 작은 자석이 감소된 표면적과 자기장 강도로 인해 구리 파이프에서 더 약한 와전류를 생성하기 때문입니다. 결과적으로 감쇠 효과가 덜 두드러져 더 작은 자석이 더 자유롭게 떨어질 수 있습니다. 그러나 정확한 동작은 자석과 구리 파이프의 특정 치수와 특성에 따라 달라집니다.답변이 도움이 되길 바랍니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주의 크기를 측정할 수 있는 방법이 있을까요?
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.우주의 크기를 측정하는 것은 우주의 광대함과 현재 기술의 한계로 인해 실제로 어려운 작업입니다. 그러나 천문학자들은 그 크기를 추정하기 위해 다양한 방법을 개발했습니다.일반적인 접근법 중 하나는 망원경과 기타 장비를 사용하여 보거나 감지할 수 있는 우주의 일부인 관측 가능한 우주를 측정하는 것입니다. 관측 가능한 이 우주는 빅뱅 이후 빛이 이동한 거리(약 138억 광년)에 의해 제한됩니다. 이 거리를 넘어선 물체에서 나오는 빛은 아직 우리에게 도달할 시간이 충분하지 않기 때문에 관찰할 수 없습니다.그러나 우주는 관측 가능한 우주보다 훨씬 더 클 수도 있습니다. 우주론적 모델은 우주의 범위가 무한하거나 유한하지만 무한한 모양을 가질 수 있다고 제안합니다. 그러한 경우, 전체 우주의 크기는 우리가 직접 측정할 수 있는 범위를 넘어서게 됩니다.또 다른 접근법은 은하와 은하단의 분포와 같은 우주의 대규모 구조를 연구하는 것입니다. 천문학자들은 이러한 구조를 지도화하고 공간 분포를 연구함으로써 우주의 전체 크기와 모양에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다.또한 빅뱅에서 남은 잔여 열인 우주 마이크로파 배경 복사의 측정은 초기 우주와 그 크기에 대한 귀중한 정보를 제공합니다.우리는 우주 전체의 정확한 크기를 결코 측정할 수 없지만, 우주론의 지속적인 관찰과 발전을 통해 우주의 광대함과 구조에 대한 이해가 계속해서 향상되고 있습니다.답변이 도움이되길 바랍니다.